Stator für eine Exzenterschneckenpumpe, Exzenterschneckenpumpe und Verfahren zur Herstellung eines Stators

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stator für eine Exzenterschneckenpumpe, eine Exzenterschneckenpumpe und ein Verfahren zur Herstellung eines Stators gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes der Ansprüche 1, 5 und 7.

Stand der Technik

[0002] Exzenterschneckenpumpen sind Pumpen zur Förderung einer Vielzahl von Medien, insbesondere von dickflüssigen, hochviskosen und abrasiven Medien wie zum Beispiel Schlämmen, Gülle, Erdöl und Fetten. Aus dem Stand der Technik bekannte Exzenterschneckenpumpen sind aus einem Rotor und einem Stator gebildet, wobei der Rotor im Stator aufgenommen ist und sich im Stator exzentrisch bewegt. Der Stator wird durch ein Gehäuse mit einer schneckenförmig gewendelten Innenseite gebildet. Aus der Bewegung des Rotors und gegenseitiger Anlage werden zwischen Stator und Rotor wandernde Förderräume gebildet, vermittels welchen flüssige Medien entlang des Stators transportiert werden können. Der Rotor vollführt dabei eine exzentrische Drehbewegung um die Statorachse beziehungsweise um die Längsachse der Exzenterschneckenpumpe. Die äußere Schnecke, d.h. der Stator, hat in der gängigsten Ausführung die Form eines zweigängigen Gewindes, während die Rotorschnecke in diesem Fall eingängig ausgebildet ist. Mehrgängige Ausführungen funktionieren nach demselben kinematischen Prinzip. Beispielsweise eignen sich Exzenterschneckenpumpen zum Fördern von Wasser, Erdölen und einer Vielzahl weiterer Flüssigkeiten. Die Form der Förderräume ist bei der Bewegung des Rotors innerhalb des Stators konstant, so dass das Fördermedium nicht gequetscht wird. Bei passender Auslegung können mit Exzenterschneckenpumpen nicht nur Fluide, sondern auch Festkörper gefördert werden.

[0003] Der Rotor besteht üblicherweise aus einem hoch abriebfesten Material wie zum Beispiel Stahl. Der Stator besteht hingegen für viele Anwendungen aus einem elastischen Material, zum Beispiel Gummi. Für viele Anwendungen ist das Elastomer in einem als Statormantel bezeichneten rohrförmigen Metallgehäuse einvulkanisiert.

[0004] Derartig ausgebildete Pumpen arbeiten vollständig zufriedenstellend bei Anwendungen, in denen Temperaturen von 140°C nicht überschritten werden. Bei höheren Temperaturen können Statoren aus Elastomer nicht mehr verwendet werden. Zum einen hält das Elastomermaterial diesen Temperaturen nicht stand. Zum anderen erfordern die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Stahl und Elastomer Rotoren mit Untermaß, das heißt der maximale Außendurchmesser des Rotors ist geringer als der Innendurchmesser des Stators. Dadurch wird der Rotor nicht zu fest in dem Stator gehalten und die Pumpe kann somit immer ordentlich arbeiten.

[0005] Um diese Nachteile zu überwinden, beschreibt US 6082980 eine Exzenterschneckenpumpe, bei der Rotor und der Stator jeweils aus Materialien bestehen, die Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, so dass Temperaturänderungen in einem Temperaturbereich zwischen 5°C und 300°C jeweils entsprechende Materialausdehnungen an Stator und Rotor bewirken, wobei ein weitgehend konstanter Abstand zwischen dem Rotor und dem Stator gehalten wird.

[0006] Für viele Anwendungen werden Statoren bevorzugt, die eine zylindrische Außenmantelform aufweisen. Eine Herstellung analog zur Herstellung eines Elastomerkerns mit zylindrischer Außenmantelform, der anschließend in einen Stahlmantel o.ä. eingeschoben und verklebt oder anderweitig fixiert wird, ist denkbar. Weiterhin beschreibt US 2009/0110578 A1 einen geteilten Stator, der mindestens zwei radial auftrennbare Statorteile aufweist. Wird einer dieser Statorteile entfernt, dann ist der im Stator angeordnete Rotor und / oder der Innenraum des Stators zumindest teilweise zugänglich.

[0007] DE 3902740 C2 beschreibt die Herstellung eines Stators mittels zerspanender Bearbeitung. Hierbei werden an stangenartigen Rohlingen jeweils Teilsegmente des zu bildenden Innenlochprofils des Stators als äußere Bearbeitungsflächen mittels üblicher spangebender Bearbeitung erzeugt. Die Rohlinge werden sodann in Richtung ihrer Längsachsen jeweils in eine vorgegebene Anzahl von Teilstücken in der Weise zerteilt, dass jedes Teilstück ein Teilsegment des Innenlochprofils aufweist, und diese Teilstücke werden anschließend so miteinander zusammengesetzt, dass sich die Teilsegmente zu dem kompletten Innenlochprofil des Stators ergänzen.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist, einen Stator für eine Exzenterschneckenpumpe beziehungsweise eine Exzenterschneckenpumpe mit einem Stator bereitzustellen, wobei der Stator aus einem Statorkern aus einem ersten temperaturbeständigen Material besteht und in einem Statormantel fixiert ist.

[0009] Die obige Aufgabe wird durch einen Stator für eine Exzenterschneckenpumpe, eine Exzenterschneckenpumpe und ein Verfahren zur Herstellung eines Stators gelöst, die die Merkmale in den Patentansprüchen 1, 5 und 7 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.

Beschreibung

[0010] Die Erfindung betrifft einen Stator für eine Exzenterschneckenpumpe beziehungsweise eine Exzenterschneckenpumpe mit einem entsprechenden Stator. Der Stator weist einen inneren Hohlraum mit einer schneckenförmig gewendelten Innenkontur zur Aufnahme eines Rotors auf. Im Betrieb der Exzenterschneckenpumpe werden durch die Bewegung des Rotors im inneren Hohlraum des Stators zwischen dem Rotor und der Innenkontur des Stators wandernde Förderräume zum Transport von Fördergut ausgebildet.

[0011] Der Stator umfasst einen in einem Statormantel angeordneten Statorkern. Der Statorkern besteht aus mindestens zwei radial trennbaren Kernteilen.

[0012] Erfindungsgemäß bestehen die mindestens zwei radial trennbaren Kernteile jeweils aus einem metallischen Werkstoff oder einem technischen Keramikwerkstoff, d.h aus einem Werkstoff, der auch in einem höheren Temperaturbereich, beispielsweise bei Temperaturen um 300°C materialbeständig ist und ein zuverlässiges Arbeiten einer Exzenterschneckenpumpe mit einem solchen Stator ermöglicht. Als technische Keramik werden Keramikwerkstoffe bezeichnet, die in ihren Eigenschaften auf technische Anwendungen hin optimiert wurden. Sie unterscheidet sich von den dekorativ eingesetzten Keramiken oder Geschirr, Fliesen oder Sanitärobjekten u.a. durch die Reinheit und die enger tolerierte Korngröße ihrer Ausgangsstoffe sowie oft durch spezielle Brennverfahren. Abhängig vom Herstellungsverfahren kann technische Keramik recht unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisen.

[0013] Der Statormantel wird durch ein Statorrohr aus einem metallischen Werkstoff gebildet und ist auf den Statorkern aufgeschrumpft. Insbesondere erfolgt eine Fixierung des Statormantels am Statorkern ohne Verwendung eines Klebemittels oder Ähnlichem.

[0014] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Kernteile jeweils eine Teilinnenkontur auf. Im zusammengesetzten Statorkern bilden die Teilinnenkonturen der mindestens zwei Kernteile die Innenkontur des Statorkerns aus. Die entsprechend ausgebildete Teilinnenkontur wird in den jeweiligen Kernteil vorzugsweise durch mehrachsiges Formfräsen oder ein anderes geeignetes Verfahren derart eingebracht, dass die zu dem Statorkern zusammengesetzten Kernteile die Innenkontur des Statorkerns ausbilden.

[0015] Vorzugsweise ist der Statorkern in einer die zentrale Statorlängsachse umfassenden Ebene geteilt, das heißt der Statorkern wird durch zwei gleich große Kernteile gebildet.

[0016] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist mindestens ein erster Kernteil auf einer Kontaktfläche zu dem mindestens einen zweiten Kernteil mindestens einen Positionierstift auf. Weiterhin weist der mindestens eine zweite Kernteil an einer korrespondierenden Position einer Kontaktfläche zu dem mindestens einen ersten Kernteil mindestens eine korrespondierende Vertiefung zur Aufnahme des Positionierstifts auf. Diese Positioniermittel dienen insbesondere dazu, dass die Teilinnenkonturen der Kernteile derart einander zugeordnet werden, dass die Innenkontur des Statorkerns ausgebildet wird. Wichtig ist hierbei, dass an den Kontaktbereichen die Teilinnenkonturen derart aneinandergrenzen, dass kein Versatz der Teilinnenkonturen gegeneinander ausgebildet ist, der die Bewegung des Rotors stören würde. Insbesondere werden die mindestens zwei Kernteile derart zusammengefügt, dass der mindestens eine Positionierstift des mindestens einen ersten Kernteils in die mindestens eine korrespondierende Vertiefung des mindestens einen zweiten Kernteils formschlüssig möglichst spielfrei eingreift.

[0017] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der aus mindestens zwei Kernteilen zusammengesetzte Statorkern vor dem Aufschrumpfen des Statormantels bei einer Umgebungstemperatur in einem Temperaturbereich zwischen 5°C bis 25°C in einem Bereich einer Außenmantelfläche einen Außenumfang auf, der zumindest geringfügig größer ist als der Innenumfang des Statormantels bei der genannten Umgebungstemperatur.

[0018] Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines oben beschriebenen Stators. Dieser wird aus einem Statorkern aus einem metallischen Werkstoff oder einem technischen Keramikwerkstoff und einem Statormantel aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Ein den Statormantel bildendes Statorrohr wird auf den Statorkern aufgeschrumpft, das heißt die Fixierung des Statorkerns im Statormantel benötigt keine zusätzlichen Verbindungs- und / oder Klebemittel.

[0019] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der aus mindestens zwei Kernteilen zusammengesetzte und verstiftete Statorkern auf eine erste Temperatur abgekühlt. Durch das Abkühlen des Statorkerns zieht sich das Material, aus dem der Statorkern gebildet wird zusammen, so dass der Außenumfang des abgekühlten Statorkerns geringer ist als der Außenumfang des Statorkerns bei normaler Umgebungstemperatur von ca. 5°C bis 25°C. Insbesondere ist der Außenumfang des abgekühlten Statorkerns geringer als der Innenumfang des Statormantels bei einer Umgebungstemperatur in dem genannten Temperaturbereich. Der abgekühlte Statorkern wird in den Statormantel eingeschoben, wobei darauf geachtet wird, dass der Radialabstand zwischen Statorkern und Statormantel überall gleich ist. Durch den Temperaturausgleich zwischen dem Statorkern und dem Statormantel und / oder durch das Anpassen von Statorkern und Statormantel an die Umgebungstemperatur wird der Statorkern in den Statormantel einschrumpft.

[0020] Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der aus mindestens zwei zusammengesetzten Kernteilen bestehende Statorkern auf eine erste Temperatur abgekühlt. Parallel dazu wird der Statormantel auf eine zweite Temperatur erwärmt. Durch das Erwärmen dehnt sich der Statormantel aus. Insbesondere ist das Material des Statormantels derart gewählt, dass sich der Innenumfang des Statormantels durch das Erwärmen vergrößert. Der zweite Außenumfang des abgekühlten Statorkern ist zumindest geringfügig geringer als der Innenumfang des erwärmten Statormantels. Der abgekühlte Statorkern wird in den erwärmten Statormantel eingeschoben, wobei darauf geachtet wird, dass der Radialabstand zwischen dem abgekühlten Statorkern und dem erwärmten Statormantel überall gleich ist. Durch den Temperaturausgleich zwischen dem abgekühlten Statorkern und dem erwärmten Statormantel und / oder durch das Anpassen von Statorkern und Statormantel an die Umgebungstemperatur wird der Statormantel auf den Statorkern aufgeschrumpft.

[0021] Vorzugsweise wird der Statorkern auf eine erste Temperatur in einem ersten Temperaturbereich zwischen -50°C und -250°C abgekühlt. Beispielsweise wird der Statorkern in flüssigem Stickstoff auf eine erste Temperatur von ca. -200°C abgekühlt. Der Statormantel wird beispielsweise auf eine zweite Temperatur in einem zweiten Temperaturbereich zwischen 35°C und 150°C erwärmt.

[0022] Das Verfahren kann alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Merkmalen ein oder mehrere Merkmale und / oder Eigenschaften der zuvor beschriebenen Vorrichtung umfassen. Ebenfalls kann die Vorrichtung alternativ oder zusätzlich einzelne oder mehrere Merkmale und / oder Eigenschaften des beschriebenen Verfahrens aufweisen.

[0023] Der erfindungsgemäße Stator ist insbesondere für die Verwendung in Exzenterschneckenpumpen zur Förderung von Öl- Gas- Wasser- Gemischen bei Umgebungs- und Fördermediumtemperaturen von mehr als 150°C, beispielsweise in Bohrlöchern oder Ähnlichem geeignet.

[0024] Durch die geteilte Ausführung des Statorkerns ist eine präzisere Fertigung möglich. Zudem können mit entsprechenden Exzenterschneckenpumpen bessere Wirkungsgrade erzielt werden, da ein engerer und gleichmäßigerer Spalt zwischen Stator und Rotor möglich ist. Zudem haben Statoren aus einem metallischen Werkstoff oder einer technischen Keramik geringere Verschleißprobleme im Vergleich zu Statoren mit einem Elastomerkern.

Figurenbeschreibung

[0025] Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.

Figuren 1 zeigen schematische Ansichten der wesentlichen Bestandteile eines erfindungsgemäßen Stators vor dem Zusammenbau des Stators.

Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäß hergestellten Stators.

Figuren 3 zeigen schematisch die Verfahrensschritte zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Stators.

[0026] Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.

[0027] Figuren 1A und B zeigen schematische Ansichten der wesentlichen Bestandteile eines erfindungsgemäßen Stators 1 vor dem Zusammenbau des Stators 1 (vergleiche Figur 2) und Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäß hergestellten Stators 1. Figur 1A zeigt zwei Kernteile 3a, 3b, die zusammen einen Statorkern 2 bilden. Der Statorkern 2 hat einen im Wesentlichen zylindrischen Außenmantel 6 ausgebildet. Die Kernteile 3a, 3b haben jeweils eine Teilkontur 8a, 8b ausgebildet, die nach dem Zusammenfassen der Kernteile 3a, 3b die Innenkontur 7 des Stators 1 ausbilden (vergleiche Figur 2). Die Teilkonturen 8a, 8b werden durch mehrachsiges Formfräsen mit hoher Präzision gefertigt. Wichtig ist hierbei dass die beiden Kernteile 3a, 3b einen gemeinsamen Bezugspunkt haben. Das eine Kernteil 3a umfasst an seinen Kontaktflächen 5a zum zweiten Kernteil 3b zwei Passstifte 9-1, 9-2 und das zweite Kernteil 3b weist an korrespondierenden Positionen seiner Kontaktflächen 5b zum ersten Kernteil 3a zwei Stiftaufnahmen 10-1, 10-2 auf. Die beiden Kernteile 3a, 3b werden zusammengefügt und mit Hilfe der Passstifte 9-1, 9-2 und Stiftaufnahmen 10-1, 10-2 miteinander auf Position verstiftet.

[0028] Figur 1B zeigt einen Statormantel 4, beispielsweise ein Stahlrohr. Vorzugsweise werden die Kernteile 3a, 3b auf Übermaß gefertigt, das heißt die verstifteten Kernteile 3a, 3b bilden einen Statorkern 2, der im unverbauten Zustand einen Außenumfang aufweist, der größer ist als der Innenumfang des rohrförmigen Statormantels 4.

[0029] Figuren 3 zeigen schematisch die Verfahrensschritte zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Stators 1. Zu Beginn weisen die Bestandteile des Stators, insbesondere der aus mindestens zwei Kernteilen 3 zusammengesetzte und verstiftete Statorkern 2 und der Statormantel 4, die Umgebungstemperatur T(U) auf (vergleiche Figur 3A).

[0030] In einem ersten Verfahrensschritt I wird der verstiftete Statorkern 2 abgekühlt, indem diesem Wärme Q1 entzogen wird, wodurch der Statorkern auf eine erste Temperatur T(1), die unterhalb der Umgebungstemperatur T(U) liegt, abgekühlt wird. Beispielsweise wird der verstiftete Statorkern 2 mittels flüssigen Stickstoffs auf ca. -200°C abgekühlt. Durch das Abkühlen des Statorkerns 2 zieht sich das Material, aus dem die Kernteile 3 des Statorkern 2 gebildet sind, zusammen, so dass der Außenumfang des auf die erste Temperatur T(1) abgekühlten Statorkerns 2_T(1) geringer ist als der Außenumfang des Statorkerns 2 bei normaler Umgebungstemperatur T(U).

[0031] Parallel dazu wird der Statormantel 4 durch Zuführung von Wärme Q2 auf eine zweite Temperatur T(2) erwärmt. Durch das Erwärmen dehnt sich der Statormantel 4 aus. Insbesondere ist das Material des Statormantels 4 derart gewählt, dass sich der Innenumfang des Statormantels 4 durch das Erwärmen erhöht.

[0032] Insbesondere ist der Außenumfang des auf die erste Temperatur T(1) abgekühlten Statorkerns 2_T(1) geringer als der Innenumfang des erwärmten Statormantels 4_T(2).

[0033] In einem zweiten Verfahrensschritt II wird der abgekühlte Statorkern 2_T(1) in den Statormantel 4_T(2) eingeschoben (vergleiche Figur 4C) und positioniert, wobei darauf geachtet wird, dass der Radialabstand zwischen Statorkern 2_T(1) und Statormantel 4_T(2) überall gleich ist

[0034] In einem dritten Verfahrensschritt III führt ein kontinuierlicher Wärmeaustausch zwischen Statorkern 2 und Statormantel 4 zu einem Temperaturausgleich zwischen dem Statorkern 2 und dem Statormantel 4, wodurch der Statormantel 4 auf den Statorkern 2 aufschrumpft. In dem dadurch hergestellten Stator 1 ist damit eine dauerhaft feste Verbindung zwischen Statorkern 2 und dem Statormantel 4 hergestellt.

[0035] Diese dauerhaft feste Verbindung ist insbesondere bei den Temperaturschwankungen zwischen 15°C bis 300°C im laufenden Betrieb einer Exzenterschneckenpumpe mit einem Stator 1 beständig, da keine Klebemittel verwendet werden, die bei hohen Temperaturen Probleme bereiten können.

[0036] Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.

Bezugszeichenliste

[0037] 

1

Stator

2

Statorkern

3

Kernteil

4

Statormantel

5

Kontaktfläche

6

Außenmantel

7

Innenkontur

8

Teilkontur

9

Passstift

10

Stiftaufnahme

I,II,III

Verfahrensschritte

Ansprüche

1. Stator (1) für eine Exzenterschneckenpumpe mit einem inneren Hohlraum mit einer schneckenförmig gewendelten Innenkontur (7) zur Aufnahme eines Rotors, wobei der Stator (1) einen in einem Statormantel (4) angeordneten Statorkern (2) umfasst, wobei der Statorkern (2) aus mindestens zwei radial trennbaren Kernteilen (3a, 3b) besteht, wobei die mindestens zwei radial trennbaren Kernteile (3a, 3b) jeweils aus einem metallischen Werkstoff oder einem technischen Keramikwerkstoff bestehen, wobei der Statormantel (4) durch ein Statorrohr aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist und dadurch gekennzeichnet, dass der Statormantel (4) auf den Statorkern (2) aufgeschrumpft ist bzw. dass der Statorkern (2) in den Statormantel (4) eingeschrumpft ist.

2. Stator (1) nach Anspruch 1, wobei die Kernteile (3a, 3b) jeweils eine Teilinnenkontur (8a, 8b) aufweisen, und wobei die Teilinnenkonturen (8a, 8b) der mindestens zwei Kernteile (3a, 3b) im zusammengesetzten Statorkern (2) die Innenkontur (7) des Statorkerns (2) ausbilden.

3. Stator (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens ein erster Kernteil (3a) auf einer Kontaktfläche (5a) zu mindestens einem zweiten Kernteil (3b) mindestens einen Positionierstift (9-1) aufweist und wobei der mindestens eine zweite Kernteil (3b) an einer korrespondierenden Position einer Kontaktfläche (5b) zu dem mindestens einen ersten Kernteil (3a) mindestens eine korrespondierende Vertiefung (10-1) zur Aufnahme des Positionierstifts (9) aufweist.

4. Stator (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der aus mindestens zwei Kernteilen (3a, 3b) zusammengesetzte Statorkern (2) vor dem Aufschrumpfen des Statormantels (4) bzw. vor dem Einschrumpfen in den Statormantel (4) bei einer Umgebungstemperatur (T(U)) zwischen 5°C bis 25°C einen Außenumfang aufweist, der zumindest geringfügig größer ist als der Innenumfang des Statormantels (4) bei einer Umgebungstemperatur (T(U)) zwischen 5°C bis 25°C.

5. Exzenterschneckenpumpe umfassend einen Stator (1) nach Anspruch 1, wobei durch den Rotor und den Stator (1) im Betrieb der Exzenterschneckenpumpe wandernde Förderräume zum Transport von Fördergut ausgebildet sind.

6. Exzenterschneckenpumpe nach Anspruch 5, umfassend einen Stator (1) nach Anspruch 2 bis 4.

7. Verfahren zur Herstellung eines Stators (1) bestehend aus einem in einem Statormantel (4) angeordneten Statorkern (2), der Statorkern (2) umfassend einen inneren Hohlraum mit einer schneckenförmig gewendelten Innenkontur (7) zur Aufnahme eines Rotors, wobei der Statorkern (2) aus mindestens zwei radial trennbaren Kernteilen (3a, 3b) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei radial trennbaren Kernteile (3a, 3b) des Statorkerns (2) aus einem metallischen Werkstoff oder einem technischen Keramikwerkstoff gefertigt werden, dass der Statormantel (4) als Statorrohr aus einem metallischen Werkstoff gefertigt wird und dass der Statormantel (4) auf den Statorkern (2) aufgeschrumpft wird bzw. dass der Statorkern (2) in den Statormantel (4) eingeschrumpft wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Statorkern (2) aus zwei Kernteilen (3a, 3b) gefertigt wird, die durch eine Ebene durch die zentrale Statorlängsachse aufgeteilt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei eine entsprechend ausgebildete Teilinnenkontur (8a, 8b) in die jeweiligen Kernteile (3a, 3b) durch mehrachsiges Formfräsen derart eingebracht wird, dass die zu dem Statorkern (2) zusammengesetzten Kernteile (3a, 3b) die Innenkontur (7) des Statorkerns (2) ausbilden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei an mindestens einem ersten Kernteil (3a) auf einer Kontaktfläche (5a) zu mindestens einem zweiten Kernteil (3b) mindestens ein Positionierstift (9-1) angebracht wird und wobei an mindestens einem zweiten Kernteil (3b) an einer korrespondierenden Position einer Kontaktfläche (5b) zu dem mindestens einen ersten Kernteil (3a) mindestens eine korrespondierende Vertiefung (10-1) zur Aufnahme des Positionierstifts (9-1) ausgebildet wird, wobei die mindestens zwei Kernteile (3a, 3b) derart zusammengefügt werden, dass der mindestens eine Positionierstift (9-1) des mindestens einen ersten Kernteils (3a) in die mindestens eine korrespondierende Vertiefung (10-1) des mindestens einen zweiten Kernteils (3b) eingreift.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der aus mindestens zwei Kernteilen (3a, 3b) zusammengesetzte Statorkern (2) vor dem Einschrumpfen in den Statormantel (4) bei einer Umgebungstemperatur (T(U)) zwischen 5°C bis 25°C einen ersten Außenumfang aufweist, der zumindest geringfügig größer ist als der Innenumfang des Statormantels (4) bei einer Umgebungstemperatur (T(U)) zwischen 5°C bis 25°C, wobei der aus mindestens zwei Kernteilen (3a, 3b) zusammengesetzte Statorkern (2) auf eine erste Temperatur (T(1)) abgekühlt wird, wobei der abgekühlte Statorkern (2T(1)) bei der ersten Temperatur (T(1)) einen zweiten Außenumfang aufweist, der zumindest geringfügig geringer ist als der Innenumfang des Statormantels (4), wobei der abgekühlte Statorkern (2T(1)) in den Statormantel (4) eingeschoben wird, so dass der Radialabstand zwischen dem abgekühlten Statorkern (2T(1)) und dem Statormantel (4) überall gleich ist, wobei der Statorkern (2T(1)) durch einen Temperaturausgleich zwischen Statorkern (2T(1)) und Statormantel (4) und / oder durch Anpassen an eine Umgebungstemperatur (T(U)) in den Statormantel (4) einschrumpft.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der aus mindestens zwei Kernteilen (3a, 3b) zusammengesetzte Statorkern (2) vor dem Aufschrumpfen des Statormantels (4) bei einer Umgebungstemperatur (T(U)) zwischen 5°C bis 25°C einen ersten Außenumfang aufweist, der zumindest geringfügig größer ist als der Innenumfang des Statormantels (4) bei einer Umgebungstemperatur (T(U)) zwischen 5°C bis 25°C, wobei der aus mindestens zwei Kernteilen (3a, 3b) zusammengesetzte Statorkern (2) auf eine erste Temperatur (T(1)) abgekühlt wird, und wobei der Statormantel (4) auf eine zweite Temperatur (T(2)) erwärmt wird, wobei der abgekühlte Statorkern (2T(1)) bei der ersten Temperatur (T(1)) einen zweiten Außenumfang aufweist, der zumindest geringfügig geringer ist als der Innenumfang des erwärmten Statormantels (4T(2)), wobei der abgekühlte Statorkern (2T(1)) in den erwärmten Statormantel (4T(2)) eingeschoben wird, so dass der Radialabstand zwischen dem abgekühlten Statorkern (2T(1)) und dem erwärmten Statormantel (4T(2)) überall gleich ist, wobei der Statormantel (4) durch den Temperaturausgleich zwischen Statorkern (2) und Statormantel (4) und / oder durch Abkühlen auf eine Umgebungstemperatur (T(U)) auf den Statorkern (2) aufschrumpft.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Statorkern (2) auf eine erste Temperatur (T(1)) in einem ersten Temperaturbereich zwischen -50°C und -250°C abgekühlt wird und / oder wobei der Statormantel (4) auf eine zweite Temperatur (T(2)) in einem zweiten Temperaturbereich zwischen 35°C und 150°C erwärmt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Statorkern (2) mit flüssigem Stickstoff auf eine erste Temperatur (T(1)) von ca. -200°C abgekühlt wird.

Claims

1. A stator (1) for a progressive cavity pump with an inner cavity with a helically winding inside contour (7) for accommodating a rotor, wherein the stator (1) comprises a stator core (2) arranged in a stator housing (4), wherein the stator core (2) consists of at least two radially separable core parts (3a, 3b), wherein the at least two radially separable core parts (3a, 3b) each consist of a metallic material or of a technical ceramic material, wherein the stator housing (4) is formed by a stator tube of a metallic material and characterised in that the stator housing (4) is shrunk onto the stator core (2) or in that the stator core (2) is shrunk into the stator housing (4), as the case may be.

2. The stator (1) as recited in claim 1 wherein the core parts (3a) each have a partial inside contour (8a, 8b), and wherein the partial inside contours (8a, 8b) of the at least two core parts (3a, 3b) form the inside contour (7) of the stator core (2) in the assembled stator core (2).

3. The stator (1) as recited in claim 1 or 2 wherein at least one first core part (3a) has at least one positioning pin (9-1) on a contact surface (5a) to at least one second core part (3b), and wherein the at least one second core part (3b) has at least one corresponding recess (10-1) for accommodating the positioning pin (9) in a corresponding position of a contact surface (5b) to the at least one first core part (3a).

4. The stator (1) as recited in one of the previous claims wherein the stator core (2), which is assembled from at least two core parts (3a, 3b), before shrinking on the stator housing (4) or before being shrunk into the stator housing (4), as the case may be, at an ambient temperature (T(U)) between 5°C to 25°C has an outer circumference that is at least slightly greater than the inner circumference of the stator housing (4) at an ambient temperature (T(U)) between 5°C to 25°C.

5. A progressive cavity pump comprising a stator (1) as recited in claim 1 wherein progressing conveying chambers for transporting material to be conveyed are formed by the rotor and the stator (1) during operation of the progressive cavity pump.

6. The progressive cavity pump as recited in claim 5, comprising a stator (1) as recited in claims 2 to 4.

7. A method for producing a stator (1) consisting of a stator core arranged in a stator housing (4), the stator core (2) comprising an inner cavity with a helically winding inside contour (7) for accommodating a rotor, wherein the stator core (2) consists of at least two radially separable core parts (3a, 3b), characterised in that the at least two radially separable core parts (3a, 3b) of the stator core (2) are made of a metallic material or of a technical ceramic material, in that the stator housing (4), as stator tube, is made of a metallic material and in that the stator housing (4) is shrunk onto the stator core (2) or in that the stator core (2) is shrunk into the stator housing (4), as the case may be.

8. The method as recited in claim 7 wherein the stator core (2) is made of two core parts (3a, 3b), which are divided by a plane through the central longitudinal stator axis.

9. The method as recited in claim 7 or 8 wherein a correspondingly formed partial inside contour (8a, 8b) is introduced into the respective core parts (3a, 3b) by multi-axle form milling such that the core parts (3a, 3b), which are assembled to the stator core (2), form the inside contour (7) of the stator core (2).

10. The method as recited in one of the claims 7 to 9 wherein at least one positioning pin (9-1) is arranged on at least one first core part (3a) on a contact surface (5a) to at least one second core part (3b), and wherein at least one corresponding recess (10-1) for accommodating the positioning pin (9-1) is formed in the at least one second core part (3b) in a corresponding position of a contact surface (5b) to the at least one first core part (3a), wherein the at least two core parts (3a, 3b) are put together such that the at least one positioning pin (9-1) of the at least one first core part (3a) engages into the at least one corresponding recess (10-1) of the at least one second core part (3b).

11. The method as recited in one of the claims 7 to 10 wherein the stator core (2), which is assembled from at least two core parts (3a, 3b), before being shrunk into the stator housing (4), at an ambient temperature (T(U)) between 5°C to 25°C has a first outer circumference that is at least slightly greater than the inner circumference of the stator housing (4) at an ambient temperature (T(U)) between 5°C to 25°C, wherein the stator core (2), which is assembled from at least two core parts (3a, 3b), is cooled down to a first temperature (T(1)), wherein the cooled down stator core (2T(1)) at a first temperature (T(1)) has a second outer circumference that is at least slightly less than the inner circumference of the stator housing (4), wherein the cooled down stator core (2T(1)) is inserted into the stator housing (4) such that the radial distance between the cooled down stator core (2T(1)) and the stator housing (4) is the same everywhere, wherein the stator core (2T(1)) is shrunk into the stator housing (4) by a temperature compensation between stator core (2T(1)) and stator housing (4) and/or by adaptation to an ambient temperature (T(U)).

12. The method as recited in one of the claims 7 to 10 wherein the stator core (2), which is assembled from at least two core parts (3a, 3b), before shrinking on the stator housing (4) or before being shrunk into the stator housing (4), as the case may be, at an ambient temperature (T(U)) between 5°C to 25°C has a first outer circumference that is at least slightly greater than the inner circumference of the stator housing (4) at an ambient temperature (T(U)) between 5°C to 25°C, wherein the stator core (2), which is assembled from at least two core parts (3a, 3b), is cooled down to a first temperature (T(1)), and wherein the stator housing (4) is warmed up to a second temperature (T(2)), wherein the cooled down stator core (2T(1)) at a first temperature (T(1)) has a second outer circumference that is at least slightly less than the inner circumference of the warmed up stator housing (4T(2)), wherein the cooled down stator core (2T(1)) is inserted into the warmed up stator housing (4T(2)) such that the radial distance between the cooled down stator core (2T(1)) and the warmed up stator housing (4T(2)) is the same everywhere, wherein the stator housing (4) is shrunk onto the stator core (2) by the temperature compensation between stator core (2) and stator housing (4) and/or by being cooled down to an ambient temperature (T(U)).

13. The method as recited in claim 11 or 12 wherein the stator core (2) is cooled down to a first temperature (T(1)) in a first temperature range between -50°C and -250°C and/or wherein the stator housing (4) is warmed up to a second temperature (T(2)) in a second temperature range between 35°C and 150°C.

14. The method as recited in one of the claims 11 to 13 wherein the stator core (2) is cooled down with liquid nitrogen to a first temperature (T(1)) of approximately - 200°C.

Revendications

1. Stator (1) pour une pompe à vis excentrique, comprenant une cavité intérieure ayant un contour intérieur (7) spiralé de façon hélicoïdale et destinée à loger un rotor, dans lequel le stator (1) comprend un noyau de stator (2) disposé à l'intérieur d'une chemise de stator (4), dans lequel le noyau de stator (2) se compose d'au moins deux parties de noyau (3a, 3b) radialement séparables, dans lequel lesdites au moins deux parties de noyau (3a, 3b) radialement séparables sont réalisées chacune dans un matériau métallique ou un matériau céramique technique, que la chemise de stator (4) est formée par un tube de stator en un matériau métallique et caractérisé par le fait que la chemise de stator (4) est frettée sur le noyau de stator (2) ou bien que le noyau de stator (2) est fretté dans la chemise de stator (4).

2. Stator (1) selon la revendication 1, dans lequel les parties de noyau (3a, 3b) présentent chacune un contour intérieur partiel (8a, 8b) et dans lequel les contours intérieurs partiels (8a, 8b) desdites au moins deux parties de noyau (3a, 3b) forment le contour intérieur (7) du noyau de stator (2) dans le noyau de stator (2) assemblé.

3. Stator (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel au moins une première partie de noyau (3a) présente, sur une surface de contact (5a) vers au moins une deuxième partie de noyau (3b), au moins une broche de positionnement (9-1), et dans lequel ladite au moins une deuxième partie de noyau (3b) présente, sur une position correspondante d'une surface de contact (5b) vers ladite au moins une première partie de noyau (3a), au moins un creux correspondant (10-1) destiné à recevoir ladite broche de positionnement (9).

4. Stator (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, avant le frettage de la chemise de stator (4) ou bien avant le frettage dans la chemise de stator (4), le noyau de stator (2) composé d'au moins deux parties de noyau (3a, 3b) présente, à une température ambiante (T(U)) comprise entre 5 °C et 25 °C, une circonférence extérieure qui est au moins légèrement plus grande que la circonférence intérieure de la chemise de stator (4) à une température ambiante (T(U)) dans une plage comprise entre 5 °C à 25 °C.

5. Pompe à vis excentrique comprenant un stator (1) selon la revendication 1, dans laquelle des espaces de transport migrant en fonctionnement de la pompe à vis excentrique et destinés à transporter de la matière à transporter sont formés par le rotor et le stator (1).

6. Pompe à vis excentrique selon la revendication 5, comprenant un stator (1) selon la revendication 2 à 4.

7. Procédé de réalisation d'un stator (1) se composant d'un noyau de stator (2) disposé à l'intérieur d'une chemise de stator (4), ledit noyau de stator (2) comprenant une cavité intérieure ayant un contour intérieur (7) spiralé de façon hélicoïdale et destinée à loger un rotor, dans lequel le noyau de stator (2) se compose d'au moins deux parties de noyau (3a, 3b) radialement séparables, caractérisé par le fait que lesdites au moins deux parties de noyau (3a, 3b) radialement séparables du noyau de stator (2) sont réalisées dans un matériau métallique ou un matériau céramique technique, que la chemise de stator (4) est réalisée en tant que tube de stator en un matériau métallique et que la chemise de stator (4) est frettée sur le noyau de stator (2) ou bien que le noyau de stator (2) est fretté dans la chemise de stator (4).

8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le noyau de stator (2) est réalisé à partir de deux parties de noyau (3a, 3b) qui sont divisées par un plan à travers l'axe longitudinal central de stator.

9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, dans lequel un contour intérieur partiel (8a, 8b) formé de manière correspondante est réalisé dans les parties de noyau (3a, 3b) respectives par un fraisage de forme multiaxial de telle manière que les parties de noyau (3a, 3b) assemblées pour former le noyau de stator (2) forment le contour intérieur (7) du noyau de stator (2).

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel au moins une broche de positionnement (9-1) est montée sur au moins une première partie de noyau (3a), sur une surface de contact (5a) vers au moins une deuxième partie de noyau (3b), et dans lequel au moins un creux correspondant (10-1) destiné à recevoir ladite broche de positionnement (9-1) est ménagé sur au moins une deuxième partie de noyau (3b), sur une position correspondante d'une surface de contact (5b) vers ladite au moins une première partie de noyau (3a), dans lequel lesdites au moins deux parties de noyau (3a, 3b) sont assemblées de telle sorte que ladite au moins une broche de positionnement (9-1) de ladite au moins une première partie de noyau (3a) s'engage dans ledit au moins un creux correspondant (10-1) de ladite au moins une deuxième partie de noyau (3b).

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, dans lequel, avant le frettage dans la chemise de stator (4), le noyau de stator (2) composé d'au moins deux parties de noyau (3a, 3b) présente, à une température ambiante (T(U)) comprise entre 5 °C et 25 °C, une première circonférence extérieure qui est au moins légèrement plus grande que la circonférence intérieure de la chemise de stator (4) à une température ambiante (T(U)) comprise entre 5 °C et 25 °C, dans lequel le noyau de stator (2) composé d'au moins deux parties de noyau (3a, 3b) est refroidi à une première température (T(1)), dans lequel le noyau de stator refroidi (2_T(1)) présente, à la première température (T(1)), une deuxième circonférence extérieure qui est au moins légèrement plus petite que la circonférence intérieure de la chemise de stator (4), dans lequel le noyau de stator refroidi (2_T(1)) est inséré dans la chemise de stator (4) de sorte que la distance radiale entre le noyau de stator refroidi (2_T(1)) et la chemise de stator (4) est partout identique, dans lequel le noyau de stator (2_T(1)) est fretté dans la chemise de stator (4) par un équilibrage de température entre le noyau de stator (2_T(1)) et la chemise de stator (4) et/ou par une adaptation à une température ambiante (T(U)).

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, dans lequel, avant le frettage de la chemise de stator (4), le noyau de stator (2) composé d'au moins deux parties de noyau (3a, 3b) présente, à une température ambiante (T(U)) comprise entre 5 °C et 25 °C, une première circonférence extérieure qui est au moins légèrement plus grande que la circonférence intérieure de la chemise de stator (4) à une température ambiante (T(U)) comprise entre 5 °C et 25 °C, dans lequel le noyau de stator (2) composé d'au moins deux parties de noyau (3a, 3b) est refroidi à une première température (T(1)) et dans lequel la chemise de stator (4) est chauffée à une deuxième température (T(2)), dans lequel le noyau de stator refroidi (2_T(1)) présente, à la première température (T(1)), une deuxième circonférence extérieure qui est au moins légèrement plus petite que la circonférence intérieure de la chemise de stator chauffée (4_T(2)), dans lequel le noyau de stator refroidi (2_T(1)) est inséré dans la chemise de stator chauffée (4_T(2)) de sorte que la distance radiale entre le noyau de stator refroidi (2_T(1)) et la chemise de stator chauffée (4_T(2)) est partout identique, dans lequel la chemise de stator (4) est frettée sur le noyau de stator (2) par l'équilibrage de température entre le noyau de stator (2) et la chemise de stator (4) et/ou par un refroidissement à une température ambiante (T(U)).

13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, dans lequel le noyau de stator (2) est refroidi à une première température (T(1)) dans une première plage de températures comprise entre -50 °C et -250 °C et/ou dans lequel la chemise de stator (4) est chauffée à une deuxième température (T(2)) dans une deuxième plage de températures comprise entre 35 °C et 150 °C.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel le noyau de stator (2) est refroidi au moyen de l'azote liquide à une première température (T(1)) de -200 °C à peu près.

Zeichnung